【正文】 在導(dǎo)師的這樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度的指導(dǎo)下，完成的設(shè)計(jì)的硬件部分和論文的寫作。通過(guò)準(zhǔn)備這次設(shè)計(jì)，基本用到了protel和模電數(shù)電的知識(shí)，在工作前夕更加深入了解一個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)工作是怎樣去實(shí)現(xiàn)的，為我以后的工作帶來(lái)極大的方便。我深深地體會(huì)到做技術(shù)是一件非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑椤Ｍㄟ^(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)理論和實(shí)踐之間的相互關(guān)系有了更清楚的認(rèn)識(shí)，理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，扎實(shí)的理論知識(shí)是做好工作的前提條件。氣敏元件在故障報(bào)警解除后發(fā)生濃度超限報(bào)警。調(diào)試時(shí)采用逐個(gè)調(diào)試的方法，即先調(diào)試其中每個(gè)子程序，確保無(wú)誤后再對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行整體調(diào)試，直到程序順利運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。 系統(tǒng)程序框圖系統(tǒng)工作總框圖， MQ2燃?xì)鈧鞲衅髋浜螦DC0809工作，MQ2需要預(yù)熱，先延時(shí)預(yù)熱，ADC0809需要初始化，先對(duì)系統(tǒng)的所有部分進(jìn)行初始化，初始化后，檢測(cè)鍵盤，鍵盤按下，中斷響應(yīng)鍵盤，檢測(cè)后，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后，送入LCD1602顯示，超過(guò)閥值，自動(dòng)處理，處理過(guò)后如果仍然在閥值之外，警報(bào)系統(tǒng)工作，提醒人工干預(yù)。(1) 程序編寫當(dāng)用戶將根據(jù)硬件和功能，用keil編寫C語(yǔ)言程序源程序。 按鍵電路與單片機(jī)接口 第四章 天然氣自動(dòng)通斷裝置程序設(shè)計(jì) 程序編寫和調(diào)試工具在天然氣自動(dòng)通斷裝置設(shè)計(jì)中，軟件要解決的主要問(wèn)題是檢測(cè)傳感器送來(lái)的可燃性氣體濃度信號(hào)，進(jìn)行線性化處理，然后用LCD1602進(jìn)行顯示，若濃度值超出限定值，首先啟動(dòng)排氣裝置和關(guān)閉總閥，如果排風(fēng)和關(guān)閉無(wú)法使?jié)舛冉档?，系統(tǒng)就給出警報(bào)信息，提醒人工干預(yù)。獨(dú)立按鍵一共4個(gè)，分2組，分別控制電磁閥的開(kāi)/關(guān)。因?yàn)闅忾y是電磁閥，在系統(tǒng)中控制天然氣管道的開(kāi)關(guān)，電磁閥可以替代傳統(tǒng)的總閥。 ADC0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝， ADC0809引腳排列對(duì)ADC0809主要信號(hào)引腳的功能說(shuō)明如下表：【3】引腳編號(hào)引腳符號(hào)引腳功能說(shuō)明引腳編號(hào)引腳符號(hào)引腳功能說(shuō)明1IN3模擬輸入接口31526數(shù)字量輸出端62IN4模擬輸入接口416VREF基準(zhǔn)電壓3IN5模擬輸入接口51728數(shù)字量輸出端84IN6模擬輸入接口61824數(shù)字量輸出端45IN7模擬輸入接口71923數(shù)字量輸出端36START啟動(dòng)信號(hào)，高電平有效2022數(shù)字量輸出端27EDC2121數(shù)字量輸出端1825數(shù)字量輸出端522ALE地址鎖存允許信號(hào)9OUTPUTE輸出允許信號(hào)23ADD C地址線，選取某一路模擬信號(hào)10CLOCK時(shí)鐘脈沖接入端24ADD B地址線，選取某一路模擬信號(hào)11VCC電源端，5V25ADD A地址線，選取某一路模擬信號(hào)12VREF+基準(zhǔn)電壓+26IN0模擬輸入接口013GND接地端27IN1模擬輸入接口11427數(shù)字量輸出端728IN2模擬輸入接口2，IN0接傳感器，采集傳感器輸出的信號(hào)電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，即表示濃度超過(guò)約40%時(shí)，（設(shè)計(jì)提前，留有時(shí)間給電磁閥和排風(fēng)扇的工作時(shí)間）作為系統(tǒng)的閥值，一旦超過(guò)此閥值，系統(tǒng)將開(kāi)啟排風(fēng)扇和關(guān)閉電磁閥，以處理險(xiǎn)情，如在一定處理時(shí)間過(guò)后，系統(tǒng)仍檢測(cè)到濃度大于40%，系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)信息。 (1）8路輸入通道，8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，A/D轉(zhuǎn)換器的新設(shè)計(jì)思想和制造技術(shù)層出不窮。三極管采用8050并加入二極管消除感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響， 繼電器指示模塊繼電器模塊共2個(gè)，原理圖都一樣，其中常開(kāi)為紅色，對(duì)于氣閥來(lái)說(shuō)，紅色指示為關(guān)閉狀態(tài)，綠色為氣閥開(kāi)啟。聲光報(bào)警電路在系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)，且系統(tǒng)嘗試解決若干次，排風(fēng)，關(guān)閉電磁閥仍然燃?xì)鉂舛群芨叩那闆r下，才發(fā)生警報(bào)，燈光電路持續(xù)閃爍，聲音報(bào)警電路響起。聲光報(bào)警電路由2部分構(gòu)成，一部分是由2個(gè)發(fā)光二極管組成的燈光報(bào)警電路.蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中，主要取其英文字母和數(shù)字的顯示，完成功能。具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性快速的響應(yīng)恢復(fù)特性其中R1是限流電阻，Rp是103電位器，R2是1K的電阻，R3是4700Ω的電阻，采用LM393作為電壓比較器，在濃度范圍內(nèi)，輸出高電平，LED不亮起，超過(guò)設(shè)計(jì)的濃度閥值，LM393輸出低電平，LED發(fā)光，單片機(jī)也能接收到低電平。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮是否加入AD0809所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，采用了模擬和數(shù)字雙輸出的設(shè)計(jì)，方便日后系統(tǒng)的精簡(jiǎn)或者功能的增加，這樣的設(shè)計(jì)有如下優(yōu)點(diǎn)：具有信號(hào)輸出指示。圖中縱坐標(biāo)為傳感器的電阻比（Rs/Ro），橫坐標(biāo)為氣體濃度。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。正是由上述的最小系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)設(shè)計(jì)的主控制器，設(shè)計(jì)的其他部分，也是在主控制器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的擴(kuò)展。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。STC89C52主要性能有以下幾點(diǎn)：(1) 與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容，方便移植程序(2) ROM是MCS51系列2倍，8K可編程系統(tǒng)空間(3) 1000次擦寫周期(4) 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz(5) 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器，有效保證程序的安全(6) 4組，8位共32個(gè)可編程I/O口線(7) 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(8) 八個(gè)中斷源全雙工UART串行通道(9) 低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒(10) 看門狗定時(shí)器(11) 雙數(shù)據(jù)指針89C52單片機(jī)接口說(shuō)明： VCC：供電電壓。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。第三章 硬件電路 STC89C52最小系統(tǒng)STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為主控制器的天然氣及其他烷類氣體檢測(cè)控制處理報(bào)警的裝置，設(shè)計(jì)主要完成以下任務(wù)：（1） 對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行方案的認(rèn)證，系統(tǒng)的整體規(guī)劃和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)檢測(cè)到的可燃性氣體濃度超出上限報(bào)警設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)首先進(jìn)行自動(dòng)處理，排除險(xiǎn)情，具體是控制電磁閥，關(guān)閉電磁閥，即天然氣總閥，然后開(kāi)啟排風(fēng)扇，監(jiān)測(cè)濃度，如果濃度在自動(dòng)控制作用下，有效下降到安全范圍內(nèi)，單片機(jī)不做報(bào)警處理，僅作顯示提示。在單片機(jī)所實(shí)現(xiàn)的這些功能中，特別是信號(hào)處理部分，需要單片機(jī)有較快的運(yùn)行速度，才能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)氣體濃度做出快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。應(yīng)用于家庭和生產(chǎn)環(huán)境下的一氧化碳探測(cè)裝置，適宜于一氧化碳、煤氣，液化石油氣等的探測(cè)。利用光纖測(cè)溫已達(dá)到實(shí)用化程度，檢測(cè)氣體也是成功的。另外紫外吸收、非分散紫外線吸收、相關(guān)分光、二次導(dǎo)數(shù)、自調(diào)制光吸收法對(duì)NO、NO2SOCH(CH4)等氣體具有較高的靈敏度。這類傳感器的應(yīng)用面廣、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是選擇性差。穩(wěn)定的氧化鉻固體電解質(zhì)傳感器已成功地應(yīng)用于鋼水中氧的測(cè)定和發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比成分測(cè)量等。這種傳感器體積小、穩(wěn)定、抗毒，可檢測(cè)低濃度氣體，在可燃?xì)怏w檢測(cè)中有重要作用。（2)容積控制型的是晶格缺陷變化導(dǎo)致電孕率變化，電導(dǎo)變化與氣體濃度成比例關(guān)系。表面敏感型氣體傳感器可檢測(cè)氣體為各種可燃性氣體C0、NO2氟利昂。當(dāng)施加電壓時(shí)，半導(dǎo)體材科溫度升高，被吸附的氧接受了半導(dǎo)體中的電子形成了O2或O2原性氣體HCO、CH4存在時(shí)，使半導(dǎo)體表面電阻下降，電導(dǎo)上升，電導(dǎo)變化與氣體濃度成比倒。(2) 利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱導(dǎo)、光干涉、紅外吸收等。也由于第一種方案要實(shí)現(xiàn)的功能很多，比如流量總計(jì)數(shù)，在開(kāi)發(fā)時(shí)間和能力上，相對(duì)難度較大。 方案的確定綜合成本和研發(fā)的時(shí)間精力綜合考慮，最后選擇粗略的方案是方案二，采用的是可燃?xì)怏w傳感器作為判斷的主傳感器。電磁氣閥和排風(fēng)扇方面，電磁氣閥其實(shí)大多數(shù)采用的就是繼電器結(jié)構(gòu)，排風(fēng)扇開(kāi)關(guān)可以用串聯(lián)繼電器的方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)排風(fēng)扇的控